Portal de Revistas Academicas del ITM (Institución Universitaria adscrita al Municipio de Medellín)
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La divulgación científica, un medio que permite compartir conocimiento para combatir la pandemia causada por la COVID-19
Get PDFIn the midst of the health emergency generated by the COVID-19 pandemic, caused by the SARS-CoV-2 virus, researchers around the world have been working hard in different fields of study, not only to find a pharmacological solution that generates immunity or effectively battles the virus, but also to facilitate the identification of positive cases, mitigate contagion, and reduce its effects in all areas. Therefore, the different areas of engineering and applied technology play a fundamental role in the development of solutions that can be quickly transferred from the laboratory to the application environment.En medio de la emergencia sanitaria generada por la pandemia de la infección por COVID-19, causada por el virus SARS-CoV-2, los investigadores alrededor del mundo están trabajando fuertemente en diferentes campos de estudio, no sólo para encontrar una solución farmacológica que permita generar inmunidad o combatir efectivamente el virus, sino también para facilitar la identificación de casos positivos, mitigar el contagio y reducir sus efectos en todos los ámbitos. En este sentido, las diferentes ramas de la Ingeniería y la Tecnología aplicada juegan un papel fundamental en el desarrollo de soluciones que se puedan trasladar rápidamente de un ambiente de laboratorio a un ambiente de aplicación
Validación de un modelo de logística inversa para la recuperación de los RAEE de la ciudad de Cali, basado en el Pensamiento Sistémico usando una simulación con Dinámica de Sistemas
Get PDFThe recovery of waste electrical and electronic equipment (WEEE) continues to grow every day. From the academic and business perspective, this process has gained a remarkable economic, environmental, and technological importance. In Colombia, however, its study is still incipient. In this paper, we aim to understand and validate a reverse logistics model for the recovery of waste electrical and electronic equipment (WEEE) based on the design and construction of a continuous simulation strategy. This strategy adopts the systems thinking approach supported by system dynamics. The projections in this study were calculated using information about the traditional recovery processes implemented by companies in the region and about companies in the sector that use acceptable technologies to carry out recovery activities. In particular our baseline model was a company that recycles PET plastic and whose recycling process can be adapted to different types of plastic. This first step allowed us to develop a reverse logistics system to manage the waste generated by discarded IT devices. Our findings showed consistent behaviors and suggest that the proposed model can be used in different scenarios and other production processes for WEEE recovery. The study of WEEE recovery systems is highly variable and uncertain, which makes it a complex task. Therefore, tools that are considered robust, such as system dynamics, must be used for that purpose.El proceso de recuperación de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (raee) crece día a día. Desde el punto de vista académico y empresarial, este presenta una notable importancia económica, ambiental y tecnológica, y su estudio en nuestro país aún está en su etapa inicial. El presente estudio tiene como objetivo la validación y entendimiento de un modelo de logística inversa para la recuperación de raee a partir del diseño y la construcción de un modelo de simulación continua basado en la perspectiva del pensamiento sistémico soportado con la dinámica de sistemas; Las proyecciones de este estudio se construyeron con base en la información del proceso de recuperación en forma artesanal que utilizan empresas de la región, así como empresas del sector que poseen niveles aceptables de tecnología para realizar las actividades de recuperación. Puntualmente, se tomó como referencia una empresa del sector, que presenta el proceso de recuperación del plástico pet, el cual es adaptable a cualquier proceso de recuperación de diferentes tipos de plástico. Esta primera aproximación permitió iniciar el proceso para la formulación de un sistema de logística inversa para el tratamiento de los residuos que generan los aparatos de las tecnologías de la información. Los resultados obtenidos en el modelo propuesto muestran comportamientos coherentes y este puede ser usado en diferentes escenarios y en otros procesos productivos para la recuperación de los raee. El estudio del sistema para la Recuperación de Aparatos Eléctricos y Electrónicos presenta altos niveles de variabilidad e incertidumbre, que lo convierten en algo complejo; esto obliga a la utilización de herramientas consideradas robustas, como la dinámica de sistemas, para su análisis
Un método para la evaluación de la accesibilidad y la usabilidad en aplicaciones móviles
Get PDFInternet is the largest means of disseminating information and the largest service delivery channel currently available. As the number of Internet users continues to grow, care should be taken to ensure that the quality characteristics of web and mobile applications include those that ensure access to information for the entire population, including people with special needs. In this regard, it is necessary to ensure compliance with the accessibility standards proposed by the World Wide Web Consortium (W3C) through the Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) and the Mobile Web Best Practices (MWBP). Different authors claim that, even with knowledge of the accessibility gaps of existing applications, developers present problems in their evaluation, as well as in the evaluation of usability. While there is a guide to such an assessment, it is not complete and the elements defining the assessment are still at an early stage. In this sense, it is important to define a method that allows to evaluate not only the usability but also the accessibility of web and mobile applications, especially considering those users who have special needs. Based on the above, this paper proposes a method for the evaluation of usability and accessibility for mobile applications, developed in 6 iterative phases, the initial phases of the method seek to ensure compliance with the desired levels of accessibility according to the W3C, then the fulfillment of usability is sought by applying the remaining phases of the method, obtaining as results improvements in each iteration, when using the method to evaluate the "Dictionary of Neologism" application, there is evidence of greater detection of failures in the implementation of the W3C standard and improvements in responses obtained through satisfaction surveys.Internet es el mayor medio de difusión de información y el mayor canal de prestación de servicios que existe actualmente. Debido a que el número de sus usuarios se mantiene en constante crecimiento, se debe procurar por la inclusión de aquellas características que velan por el aseguramiento del acceso a la información de toda la población, incluyendo a las personas con necesidades especiales. En este sentido, es necesario asegurar el cumplimiento de los estándares de accesibilidad propuestos por el World Wide Web Consortium (W3C) a través de las Pautas de Accesibilidad de Contenido Web (WCAG) y las Mejores Prácticas de Web Móvil (MWBP). Diferentes autores afirman que, incluso teniendo conocimientos de las falencias de accesibilidad de las aplicaciones existentes, los desarrolladores presentan problemas en su evaluación, al igual que en la valoración de la usabilidad. Si bien existe una guía para realizar dicha evaluación, esta no está completa y los elementos que definen la evaluación aún son incipientes. En este sentido, es importante definir un método que permita evaluar no solo la usabilidad, sino también la accesibilidad de las aplicaciones web y móviles, sobre todo, considerando aquellos usuarios que poseen necesidades especiales. Con base en lo anterior, en este trabajo se propone un método para la evaluación de usabilidad y accesibilidad para aplicaciones móviles, desarrollado en seis fases iterativas, las fases iniciales del método buscan asegurar el cumplimiento de los niveles de accesibilidad deseados según el W3C; seguidamente, se busca el cumplimiento de la usabilidad aplicando las fases restantes del método, obteniendo como resultados mejoras en cada iteración. Al usar el método para evaluar la aplicación “Diccionario de Neologismo”, se evidencia una mayor detección de fallas en la implementación del estándar de W3C y mejoras en las respuestas obtenidas por medio de encuestas de satisfacción
Algunas observaciones sobre los desafíos de la investigación de la transformación digital en el sector empresarial
Get PDFBecause of its applied approach, collaboration with companies is essential for digital transformation research. However, collaborative research activities are often subject to serious challenges in both the data collection and publication processes. But by considering some basic aspects, researchers can overcome this double key challenge, significantly increase the success of their collaboration and better promote research in this field.Como consecuencia de su enfoque aplicado, la colaboración con las empresas es esencial para la investigación de la transformación digital. Sin embargo, las actividades de investigación en colaboración suelen estar sujetas a grandes exigencias tanto en el proceso de reunión de datos como en el de publicación. Pero considerando algunos aspectos básicos, los investigadores pueden superar este doble desafío clave, aumentar significativamente el éxito de su colaboración y promover mejor la investigación en este campo
Caracterización beta, gamma y de oscilaciones de alta frecuencia para localización de diana en procedimientos de Estimulación Cerebral Profunda
Get PDFDeep Brain Stimulation (DBS) has been successfully used to treat patients with Parkinson’s Disease. DBS employs an electrode that regulates the oscillatory activity of the basal ganglia, such as the subthalamic nucleus (STN). A critical point during the surgical implantation of such electrode is the precise localization of the target. This is done using presurgical images, stereotactic frames, and microelectrode recordings (MER). The latter allows neurophysiologists to visualize the electrical activity of different structures along the surgical track, each of them with well-defined variations in the frequency pattern; however, this is far from an automatic or semi-automatic method to help these specialists make decisions concerning the surgical target. To pave the way to automation, we analyzed three frequency bands in MER signals acquired from 11 patients undergoing DBS: beta (13-40 Hz), gamma (40-200 Hz), and high-frequency oscillations (HFO – 201-400 Hz). In this study, we propose and assess five indexes in order to detect the STN: variations in autoregressive parameters and their derivative along the surgical track, the energy of each band calculated using the Yule-Walker power spectral density, the high-to-low (H/L) ratio, and its derivative. We found that the derivative of one parameter of the beta band and the H/L ratio of the HFO/gamma bands produced errors in STN targeting like those reported in the literature produced by image-based methods (<2 mm). Although the indexes introduced here are simple to compute and could be applied in real time, further studies must be conducted to be able to generalize their results.La estimulación cerebral profunda (DBS por sus siglas en inglés) ha sido usada exitosamente en el tratamiento de pacientes con enfermedad de Párkinson. La DBS tiene un electrodo que regula la actividad oscilatoria de los ganglios basales involucrados, como el núcleo subtalámico (STN). Un aspecto crítico en el implante de dicho electrodo es la localización precisa de la diana quirúrgica. Esta se realiza mediante imágenes pre-quirúrgicas, marcos estereotácticos y registros de micro-electrodos (MER). Este último permite visualizar la actividad eléctrica de diferentes estructuras a través del recorrido quirúrgico, cada una de ellas con un patrón de variaciones bien definidas en frecuencia; sin embargo, esto dista de ser un método automático o semi-automático que ayude al neurofisiólogo a tomar decisiones en cuanto a la diana quirúrgica. Con el ánimo de contribuir a la automatización, analizamos tres bandas de frecuencias de señales MER adquiridas en 11 pacientes sometidos a DBS: beta (13-40 Hz), gamma (40-200 Hz) y oscilaciones de alta frecuencia (HFO – 201-400 Hz). Se propusieron y evaluaron 5 índices para detectar el STN: variaciones de parámetros auto-regresivos y su derivada a lo largo del recorrido quirúrgico, la energía de cada banda a partir de la densidad espectral de potencia mediante el método de Yule-Walker, la relación de frecuencias altas a bajas y su derivada. Encontramos que la derivada de un parámetro de la banda beta y la relación alta-bajas de las bandas HFO/gamma alcanzaron errores en la localización del STN, similares a los reportados en la literatura (<2mm). Aunque los índices propuestos son sencillos de calcular y de fácil implementación en tiempo real, se deben seguir explorando para incrementar la capacidad de generalización de los resultados obtenidos
Consideraciones para la fabricación de pantallas de protección facial por impresión 3D - Covid19
Get PDFA major challenge posed by the global crisis caused by the health contingency due to COVID-19 has been to design, manufacture, and distribute basic personal protective equipment among health professionals. The considerations described in this technical note are aimed at optimizing the design and digital manufacturing of 3D printed face protection shields composed of polylactic acid (PLA) headbands and transparent polymerizable vinyl chloride (PVC) film. The headband dimensions were determined by anthropometric parameters, thus establishing the distance to be used with glasses and mouthpieces without sacrificing the user’s peripheral vision. The behavior of the material was evaluated under different stresses using finite element analysis. As a result, the optimal values for layer height, line width, wall thickness, fill density, and print speed were defined. However, these parameters caused a decrease in production times. The face shields were sanitized before, during, and after the assembly process and subsequent packaging by immersion in 1% or 2% glutaraldehyde, which is a high-level disinfectant commonly used in hospitals and medical devices because of its bactericidal, fungicidal, virucidal, tuberculocidal, sporicidal, and prionicidal properties.Uno de los grandes retos que ha traído consigo la crisis mundial provocada por la contingencia sanitaria, debida a la COVID-19, ha sido el diseño, la fabricación y distribución de elementos básicos de protección para el personal médico y sanitario que hace parte de los equipos de salud. Las consideraciones aportadas por la siguiente nota técnica tienen el objetivo de optimizar el diseño y la fabricación digital de pantallas de protección facial de impresión en 3D, creando diademas en ácido poliláctico (PLA) y lámina de cloruro de vinilo polimerizable transparente (PVC). Bajo parámetros antropométricos se determinaron las dimensiones de la diadema, determinando así la distancia para su uso con gafas y tapabocas sin sacrificar la visión periférica del usuario. A través de análisis de elementos finitos, se evaluó el comportamiento del material frente a diferentes esfuerzos., Así se definieron variables óptimas de grosor para altura de capa, ancho de línea, grosor de la pared, densidad de relleno y velocidad de impresión. Se evidencia disminución en los tiempos de fabricación. Por otro lado, el proceso de desinfección se realizó antes, durante y después del proceso de ensamble y posterior empaquetado. La desinfección de las pantallas se realiza por método de inmersión en glutaraldehído al 1 % o 2 %, el cual es un desinfectante de alto nivel y es usado comúnmente en hospitales y dispositivos médicos puesto que tiene propiedades bactericidas, fungicidas, virucidas, tuberculicidas, esporicidas y prionicida
Bioética y bioeconomía: disciplinas para supervivencia del mundo planetario
Get PDFThe objective of this article is to identify different theoretical positions of bioethics, bioeconomics, and environmental sustainability on sustainable development in Europe, Latin America, and the United States. Primary and secondary sources are critically analyzed adopting qualitative and epistemological-hermeneutical approaches. Sustainable development is a global movement that embraces the environment and is not opposed to advances in science and technology. On the contrary, it strives to preserve a healthy environment and the use of and respect for natural resources to satisfy the needs of the present without compromising the survival of future generations. Bioethics and bioeconomics harmonize human interests so that behaviors are based on morale, respect for the natural resources, and the application of the principle of responsibility.El objetivo de este artículo es identificar las diferentes posturas sobre bioética y bioeconomía, relacionadas con el desarrollo sostenible, a partir de perspectivas diversas que se enmarcan en los contextos europeo, latinoamericano y estadounidense. La revisión bibliográfica tuvo en cuenta teorías relacionadas con las tres categorías de análisis mencionadas. Se revisaron fuentes primarias y secundarias, con enfoques cualitativo y epistemológico-hermenéutico, para el análisis crítico de las fuentes. El desarrollo sostenible constituye un movimiento global que se relaciona con el medioambiente y no se opone a los avances de la ciencia y la tecnología, por el contrario, propende la preservación de un ambiente sano, uso y respeto de los recursos naturales para satisfacer las necesidades de las generaciones actuales sin poner en peligro la supervivencia de las generaciones futuras. La bioética y la bioeconomía son disciplinas que hacen compatible los intereses del ser humano de manera que sus conductas se cimienten en la moral, respeto de los recursos naturales y aplicación del principio de responsabilidad
Implementación del modelo TRIGRS con análisis de confiabilidad para la evaluación de la amenaza a movimientos en masa superficiales detonados por lluvia
Get PDFLandslides triggered by rainfall infiltration are common in tropical regions. Slope failures represent one of the most common causes of human and economic losses around the world. This study presents a methodology for hazard assessment of shallow landslides triggered by rainfall. The implemented methodology uses the physical based model - TRIGRS (Transient Rainfall Infiltration and Gridbased Slope-Stability), as well as a reliability analysis using the FOSM probabilistic method (First Order Second Moment), which allow to incorporate the uncertainty of strength parameters of the soil (cohesion and friction) and the thickness of the failure surface, these soil properties present great variability associated with the geological and geomorphological conditions for each zone. Additionally, the used methodology allows an adequate analysis of the effect of the rainfall infiltration process on the soil instability since it considers both, the rainfall characteristics (intensity-duration), as well as the hydraulic conductivity and the strength parameters of the soil. The contrast of the results obtained by the FOSM compared to the deterministic results, highlights the importance of considering the uncertainty within the stability analysis. The procedure and obtained results intend to show a useful tool for land use plans, that allows a progressive and sustainable socio-economic development of the areas which can be susceptible to landslides triggered by rainfall infiltration.Los deslizamientos detonados por la infiltración de las lluvias son comunes en las regiones tropicales. La falla de taludes representa una de las causas más comunes de pérdidas humanas y económicas en todo el mundo. El presente trabajo presenta una metodología para la evaluación de la amenaza a deslizamientos superficiales detonados por lluvia. La metodología implementada utiliza el modelo de base física - TRIGRS (Transient Rainfall Infiltration and Gridbased Slope-Stability), así como un análisis de confiabilidad a través del método probabilístico FOSM (First Order Second Moment), permitiendo incorporar la incertidumbre sobre los parámetros de resistencia del suelo (cohesión y fricción) y el espesor de la superficie de falla. Estos parámetros presentan gran variabilidad asociada a las condiciones geológicas y geomorfológicas de cada zona en particular. Adicionalmente, la metodología utilizada permite un análisis adecuado del efecto del proceso de infiltración de la lluvia en la inestabilidad de los suelos, ya que considera tanto las características de la lluvia (intensidad-duración), como la permeabilidad y los parámetros de resistencia del suelo. El contraste de los resultados obtenidos utilizando FOSM en relación con los resultados determinísticos, resalta la importancia de considerar la incertidumbre dentro del análisis de estabilidad. El procedimiento presentado y los resultados obtenidos pretenden mostrar una herramienta útil para la ordenación y planificación del territorio que permita una mirada progresiva y sostenible en el desarrollo socio-económico de las zonas susceptibles a deslizamientos detonados por lluvia
Videojuego para la enseñanza del cuidado del agua
Get PDFTeaching water sustainability is a key element for environmental protection. Although that is true at all educational levels, it is vitally important during primary education because it enables students to develop adequate habits and environmental awareness from an early age. As a consequence, natural science teachers should focus their efforts on strategies to teach said topic, and videogames offer great potential thanks to the interest they usually generate in students. The objective of this work, therefore, is to describe a videogame created to teach water conservation designed in a 3D sandbox format with similar aesthetics to that of the popular Minecraft. The strategy is validated in an actual educational environment with the participation of 65 fourth-graders from an education institution in the municipality of Bello, Colombia. The results enabled the authors to qualitatively and quantitatively (with statistical significance) determine that such strategy promoted more student participation and, at the same time, produced positive attitudes toward the strategy itself and the topic.La enseñanza del uso sostenible del agua es un elemento clave para el cuidado del medio ambiente. Esto es cierto en todos los niveles de formación, pero cobra vital importancia en la educación básica, puesto que permite en los estudiantes la creación de hábitos adecuados y consciencia ambiental desde una edad temprana. Considerando esta situación, los docentes de ciencias naturales deben centrar sus esfuerzos en emplear estrategias para la enseñanza de esta temática, siendo una con gran potencial el uso de videojuegos, gracias entonces al interés que esta tecnología suele despertar en esa población. El objeto de este trabajo es la descripción de un videojuego para la enseñanza del cuidado del agua, el cual se diseñó en formato de sandbox 3D y con una estética similar a la del popular Minecraft. Se presenta su validación en un entorno educativo real en el que participaron 65 estudiantes de cuarto grado, de una institución educativa en el municipio de Bello, Colombia. Los resultados obtenidos permitieron determinar de forma cualitativa, pero también cuantitativa y con significancia estadística, que dicha estrategia propició una mayor apropiación en sí de los estudiantes, al tiempo que generó actitudes positivas hacía la estrategia y hacia la temática abordada
¿Egoístas o altruistas? Un experimento social para fomentar el comportamiento cooperativo en el mercado
Get PDFMarkets are systems composed of complex relationships, and many transactions are usually conducted in anonymity. The dominant economic theory holds that people are completely selfish and individualistic beings. Therefore, in such interactions, anonymous or not, they always try to maximize their earnings, profit, or wellbeing, although, for that purpose, they may act in an uncooperative manner. As a consequence, a question arises: Can altruistic behaviors become common practice in the decisions of the marketplace? A hypothetical case was proposed to the participants in this study: A company must decide its domestic price policy when it can export, at double the price, the same products it is selling in the local market. Subsequently, a survey with a two-stage cluster probability sampling design stratified by income level was conducted. By means of a simple social experiment, this article shows that not all individuals in the market are selfish and people with more altruistic attitudes commonly coexist with them. Finally, subtle experimental interventions promoting more cooperation resulted in an increase in altruistic attitudes.Los mercados son sistemas de relaciones complejas donde muchas de las transacciones suelen ocurrir en el anonimato. La teoría económica dominante sostiene que las personas son seres naturalmente egoístas e individualistas y, por lo tanto, en esas interacciones, sean anónimas o no, siempre intentarán maximizar su nivel de ganancia, utilidad o bienestar, aunque para ello deban comportarse de manera poco cooperativa. Por tal razón, surge el interrogante: ¿es posible que los comportamientos altruistas se conviertan en prácticas comunes y generalizadas en las decisiones del mercado? Mediante un experimento social sencillo (experimento social propio) se muestra que no todos los individuos del mercado son egoístas y es frecuente que convivan con ellos personas con actitudes más altruistas. Así, se toma como caso hipotético de estudio el comportamiento de una empresa que decide su política de precios internos en una economía, cuando tiene la opción de exportar los mismos productos que vende en el mercado local al doble de su valor. La metodología de la investigación está fundamentada en una encuesta con diseño muestral probabilístico, bietápico por conglomerados, estratificado por nivel de ingresos. Finalmente, se muestran las intervenciones experimentales sutiles para lograr mayor cooperación de los individuos, obteniendo como resultado final, un incremento en las actitudes altruistas